自融雪、抗滑、排水、降噪多功能瀝青路面技術(shù)的開發(fā)

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1、自融雪、抗滑、排水、降噪多功能瀝青路面技術(shù)的開發(fā)一、背景介紹積雪結(jié)冰導(dǎo)致路面濕滑，引起交通事故，高速公路經(jīng)常因路面積雪結(jié)冰而關(guān)閉。機(jī)場(chǎng)路面，積雪結(jié)冰會(huì)降低機(jī)場(chǎng)道面的摩擦系數(shù)，許多機(jī)場(chǎng)在冬季因此而關(guān)閉，在我國(guó)北方尤其突出。隧道出入口匝道、橋梁等關(guān)鍵部位，路面的積雪、冰凍更易造成嚴(yán)重的交通事故。融雪路面研究應(yīng)用現(xiàn)狀路面防冰雪災(zāi)害技術(shù)有被動(dòng)抑制技術(shù)和主動(dòng)抑制技術(shù)兩大類；被動(dòng)抑制技術(shù)包括人工和機(jī)械除雪、灑融雪劑、外加熱融雪等。缺點(diǎn)：一是融雪劑中的有害物質(zhì)強(qiáng)烈腐蝕道路材料、設(shè)備和機(jī)動(dòng)車輛，影響路面的使用性能，造成一定程度的環(huán)境污染；二是播撒不均勻，浪費(fèi)較大；三是固體狀態(tài)的鹽與固體狀的

2、冰雪不能很快融合，特別是環(huán)境溫度較低時(shí)，自身很難快速溶解、融化須借助車輛輪胎的碾壓才起作用，所以融雪持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、效果差。而且對(duì)于冰雪期較長(zhǎng)的北方地區(qū)明顯不適用。鹽化物融雪路面研究應(yīng)用現(xiàn)狀國(guó)外在研究主動(dòng)抑制冰雪凍滑技術(shù)比我國(guó)早，有代表性的是利用氯鹽降低冰點(diǎn)原理的融雪路面技術(shù)，瑞士和日本已經(jīng)形成了自己的產(chǎn)品，分別為Verglimit和Mafilon。河南省最早于08年底引進(jìn)了瑞士技術(shù)和材料(Verglimit)，并在G107鄭州K709+100-K709+296的索須河橋面上進(jìn)行了試驗(yàn)段鋪筑。陜西省也于08年底引進(jìn)日本技術(shù)和材料（Mafilon），并在滬陜高速秦嶺段K71+43

3、5~K74+300鋪筑了試驗(yàn)段；兩者都是在一般路面結(jié)構(gòu)中摻加進(jìn)口融雪劑，路面雖具有一定的融雪功能，但有以下不足：融雪后積水不能迅速排走，當(dāng)溫度下降至-10℃以下時(shí)路面易結(jié)冰；對(duì)混合料性能有一點(diǎn)影響，尤其是日本技術(shù)。不具備排水、抗滑、降噪能功能。與水泥路面相比，瀝青路面具有行車舒適、噪聲低、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，是我國(guó)目前和未來(lái)應(yīng)用最廣泛的路面材料。普通瀝青路面均存在排水性能差、降噪效果不理想、眩光、防滑性能不好，雨天易發(fā)生交通事故。排水降噪防滑瀝青路面材料是一種具有相互連通空隙的開級(jí)配瀝青混合料，空隙率一般為15%~25%，構(gòu)造深度大，顯著降低噪聲，提高雨天路面的排水和防滑性能。

4、排水降噪防滑瀝青混合料是路面材料的發(fā)展方向！立項(xiàng)背景排水降噪防滑瀝青路面普通瀝青路面多孔瀝青路面—采用開級(jí)配的礦料級(jí)配設(shè)計(jì)方法，內(nèi)部具有大量的連通孔隙，能夠有效吸收噪聲、消除輪胎泵浦效應(yīng)，具有降低噪聲污染，增強(qiáng)路面抗滑安全、排除路面積水多種功能的一種瀝青路面材料。排除路面積水特點(diǎn)減少水霧和眩光防水漂表面粗糙抗滑性能好連通空隙吸收噪聲消除泵浦效應(yīng)改善路面的行車安全性與舒適性。降噪性能好車載作用下融雪、破冰二、技術(shù)成果介紹研制這種材料需要解決的關(guān)鍵問題自融雪、排水、降噪、抗滑多功能瀝青路面路面基層高模量路面材料高效低腐蝕性瀝青混合料融雪添加劑的開發(fā)高粘高彈改性瀝青灌注式半柔性路

5、面材料開發(fā)融雪排水降噪瀝青路面、半柔性路面材料的制備技術(shù)、施工工藝及其質(zhì)量控制技術(shù)多孔瀝青混合料環(huán)保高效型融雪劑的研制本研究采用環(huán)境危害小的氯化鈣作為冰點(diǎn)下降劑主劑，復(fù)合凍結(jié)延時(shí)劑、冰層軟化劑、穩(wěn)定劑通過混合粉末制備成高效環(huán)保型融雪劑材料，能夠有效降低水的冰點(diǎn)，并具有延遲結(jié)冰，軟化冰層，穩(wěn)定性優(yōu)良，與瀝青有良好相容性，并對(duì)瀝青路面水穩(wěn)定性能進(jìn)行補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)。凍結(jié)延時(shí)劑主要為酮醛縮合物，冰層軟化劑為山梨酸醇脂肪酸酯類、月桂醇聚醚硫酸酯，穩(wěn)定劑為水泥或石灰。所選用組分均為對(duì)環(huán)境影響小的無(wú)機(jī)或有機(jī)材料，制備出來(lái)的。融雪劑具有環(huán)保性。冰點(diǎn)下降劑降低水鹽混合溶液的化學(xué)勢(shì)能，降低溶液的冰

6、點(diǎn)。不同濃度氯化鈣溶液冰點(diǎn)溫度圖凍結(jié)延時(shí)劑提高冰晶成核所需的能量，延長(zhǎng)溶液結(jié)冰時(shí)間。凍結(jié)延時(shí)劑摻量0%2%4%6%8%冰凍時(shí)間0.5min4.5h12.5h28h—凍結(jié)延時(shí)劑對(duì)水溶液冰凍時(shí)間的影響冰層軟化劑加入冰層軟化劑后，冰的表面不在是致密的，而變得蓬松，成了層狀分布。冰層軟化劑摻量0%2%3%4%5%6%針入度0.1mm0.5mm22.4mm34.7mm44.2mm50.8mm冰層軟化劑對(duì)冰面硬度的影響穩(wěn)定劑改善融雪劑的吸潮問題，提高融雪劑的儲(chǔ)存穩(wěn)定性問題。可以采用水泥和石灰。環(huán)保型融雪劑配方高效環(huán)保型融雪劑的配方設(shè)計(jì)項(xiàng)目氯化鈣凍結(jié)延時(shí)劑軟化劑穩(wěn)定劑比例46.87.85

7、.440高速剪切膠體磨高速碾磨分散（微米級(jí)）SBS/橡膠粉抗氧劑、穩(wěn)定劑增粘增容樹脂基質(zhì)瀝青高粘高彈瀝青母液高粘高彈改性瀝青添加樹脂增粘劑進(jìn)一步提高瀝青粘度。添加抗氧劑、穩(wěn)定劑確保瀝青的儲(chǔ)存穩(wěn)定性和抗老化性能。利用膠體磨高速碾磨分散技術(shù)，SBS磨細(xì)至微米級(jí)研究?jī)?nèi)容及主要技術(shù)成果2、高粘度改性瀝青優(yōu)化工業(yè)化生產(chǎn)出的高粘高彈改性瀝青技術(shù)指標(biāo)為：研究?jī)?nèi)容及主要技術(shù)成果技術(shù)指標(biāo)高粘高彈改性瀝青基質(zhì)瀝青SBS改性瀝青日本高粘度改性瀝青軟化點(diǎn)/℃9647.27588.5針入度指數(shù)1.560.10.3/60℃粘度/Pa·s760